Android 流氓軟件靜默安裝是怎麼實現的?

序言

乍聽起來,靜默安裝是很是流氓的一件事,它讓用戶不知覺的狀況下被「收割」。可是技術自己是中立的,咱們只談談實現靜默安裝這件事兒。java

下面我將介紹三種靜默安裝的方案,每種方案各有利弊,可是目的是一致的。node

  1. 手機被 Root 後直接靜默安裝
  2. 聲明安裝權限並進行系統簽名來靜默安裝
  3. 使用輔助功能進行安裝(稱做「智能安裝」更貼切吧)

1. 手機被 Root 後直接靜默安裝

衆所周知,手機被 Root 後能夠作好多奇妙的事情,好比靜默安裝,直接調用 pm install 命令就能夠實現,來看代碼:android

public static boolean silentInstall(String apkPath) {
        boolean result = false;
        DataOutputStream dataOutputStream = null;
        BufferedReader errorStream = null;
        BufferedReader successStream = null;
        Process process = null;
        try {
            // 申請 su 權限
            process = Runtime.getRuntime().exec("su");
            dataOutputStream = new DataOutputStream(process.getOutputStream());
            // 執行 pm install 命令
            String command = "pm install -r " + apkPath + "\n";
            dataOutputStream.write(command.getBytes(Charset.forName("UTF-8")));
            dataOutputStream.writeBytes("exit\n");
            dataOutputStream.flush();
            process.waitFor();
            errorStream = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getErrorStream()));
            StringBuilder errorMsg = new StringBuilder();
            String line;
            while ((line = errorStream.readLine()) != null) {
                errorMsg.append(line);
            }
            log.debug("silent install error message:{}", errorMsg);
            StringBuilder successMsg = new StringBuilder();
            successStream = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
            // 讀取命令執行結果
            while ((line = successStream.readLine()) != null) {
                successMsg.append(line);
            }
            log.debug("silent install success message:{}", successMsg);
            // 若是執行結果中包含 Failure 字樣就認爲是操做失敗,不然就認爲安裝成功
            if (!(errorMsg.toString().contains("Failure") || successMsg.toString().contains("Failure"))) {
                result = true;
            }
        } catch (Exception e) {
            log.error(e);
        } finally {
            try {
                if (process != null) {
                    process.destroy();
                }
                if (dataOutputStream != null) {
                    dataOutputStream.close();
                }
                if (errorStream != null) {
                    errorStream.close();
                }
                if (successStream != null) {
                    successStream.close();
                }
            } catch (Exception e) {
                // ignored
            }
        }
        return result;
    }

    public static boolean isRoot() {
        return new File("/system/bin/su").exists() || new File("/system/xbin/su").exists();
    }
複製代碼

首先申請 Root 權限,而後執行 pm install- r <apk 路徑>命令,-r 參數表示容許覆蓋安裝。 process.waitFor() 說明安裝過程是同步的,等待命令執行完成,而後讀取執行結果。注意:不要在主線程調用靜默安裝的代碼,安裝過程會比較耗時,致使線程一直等待結果。面試

結論:只要手機被 Root,該方法十分奏效。可是絕大部分用戶不懂 Root,即便手機被 Root了,還須要用戶受權,因此該方案侷限性很是大。瀏覽器

2. 聲明安裝權限並進行系統簽名來靜默安裝

當咱們選擇手動安裝應用時,會跳轉到應用安裝界面,這個界面就是系統的 PackageInstaller 提供,專門用來讓用戶有感知地安裝應用。性能優化

Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);
    Uri uri = Uri.fromFile(new File("/sdcard/news.apk")));
    intent.setDataAndType(uri, "application/vnd.android.package-archive");
    startActivity(intent);
複製代碼

分析 PackageInstaller 的源碼,咱們發現它會經過 PackageManager 調用 installPackage 方法,這是個隱藏的抽象方法,實現類是 ApplicationPackageManager。主要看一下四個參數:packageURI 就是 apk 的路徑;observer 是安裝的監聽器,應用安裝完成時會被回調,不能爲 null;flags 是標誌位,指定安裝的參數;installersPackageName 表示可選的安裝來源,好比應用寶之類的。bash

public abstract void installPackage(
            Uri packageURI, PackageInstallObserver observer,
            int flags, String installerPackageName);
複製代碼

ApplicationPackageManager 裏面 mPM 是一個 IPackageManager 類型的對象,它會執行具體的安裝任務。架構

try {
            mPM.installPackage(originPath, observer.getBinder(), flags, installerPackageName,
                    verificationParams, null);
        } catch (RemoteException ignored) {
        }
複製代碼

ContextImpl 的 getPackageManager 方法,經過 ActivityThread 獲取 IPackageManager 對象用來構造 ApplicationPackageManager,而後返回 ApplicationPackageManager。app

public PackageManager getPackageManager() {
        if (mPackageManager != null) {
            return mPackageManager;
        }

        IPackageManager pm = ActivityThread.getPackageManager();
        if (pm != null) {
            // Doesn't matter if we make more than one instance. return (mPackageManager = new ApplicationPackageManager(this, pm)); } return null; } 複製代碼

ActivityThread 的 getPackageManager 方法,其實就是獲取系統服務的過程。ide

public static IPackageManager getPackageManager() {
        if (sPackageManager != null) {
            //Slog.v("PackageManager", "returning cur default = " + sPackageManager);
            return sPackageManager;
        }
        IBinder b = ServiceManager.getService("package");
        //Slog.v("PackageManager", "default service binder = " + b);
        sPackageManager = IPackageManager.Stub.asInterface(b);
        //Slog.v("PackageManager", "default service = " + sPackageManager);
        return sPackageManager;
    }
複製代碼

經過以上分析,咱們經過 PackageManager 調用 installPackage 方法就好了,下面看代碼:

public static boolean silentInstall(PackageManager packageManager, String apkPath) {
        Class<?> pmClz = packageManager.getClass();
        try {
            if (Build.VERSION.SDK_INT >= 21) {
                Class<?> aClass = Class.forName("android.app.PackageInstallObserver");
                Constructor<?> constructor = aClass.getDeclaredConstructor();
                constructor.setAccessible(true);
                Object installObserver = constructor.newInstance();
                Method method = pmClz.getDeclaredMethod("installPackage", Uri.class, aClass, int.class, String.class);
                method.setAccessible(true);
                method.invoke(packageManager, Uri.fromFile(new File(apkPath)), installObserver, 2, null);
            } else {
                Method method = pmClz.getDeclaredMethod("installPackage", Uri.class, Class.forName("android.content.pm.IPackageInstallObserver"), int.class, String.class);
                method.setAccessible(true);
                method.invoke(packageManager, Uri.fromFile(new File(apkPath)), null, 2, null);
            }
            return true;
        } catch (Exception e) {
            log.error(e);
        }
        return false;
    }
複製代碼

因爲 PackageManager 在不一樣版本上的 installPackage 方法參數不一致,因此咱們根據編譯版本作了處理。在 API 21 及以上,須要傳遞一個非 null 的 PackageInstallObserver,這個類是不可見 的,咱們就用反射建立一個 observer 對象,flags 指定 INSTALL_REPLACE_EXISTING,用常量表示就是 2。在 API 21 如下,observer 類型是IPackageInstallObserver,一樣使用反射處理便可。

最後聲明權限 <uses-permission android:name="android.permission.INSTALL_PACKAGES"/>,還要使用系統簽名,這個很是關鍵,要否則就會出現異常: java.lang.SecurityException: Neither user 10052 nor current process has android.permission.INSTALL_PACKAGES.

結論:經過調用系統 API 靜默安裝,終於能夠堂堂正正地搞事情了!雖然這是官方提供的接口,可是爲了避免讓你隨心所欲,強制使用系統簽名,因此對於第三方應用採用的可能性是零。

3. 使用輔助功能進行安裝

如今大多數應用採起的是這種辦法,讓用戶主動打開輔助功能,而後模擬點擊用戶操做,進行自動安裝。核心就是 AccessibilityService,咱們來實現這一功能。

  1. 建立 AccessibilityService 配置文件 在 res 目錄下建立 xml 目錄,而後在 xml 目錄下建立 accessibility_service_config.xml 文件,內容以下
<accessibility-service xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
                       android:accessibilityEventTypes="typeAllMask"
                       android:accessibilityFeedbackType="feedbackGeneric"
                       android:accessibilityFlags="flagDefault"
                       android:canRetrieveWindowContent="true"
                       android:description="@string/accessibility_service_description"
                       android:packageNames="com.android.packageinstaller"
    />
複製代碼

accessibilityEventTypes: 指定咱們在監聽窗口中能夠模擬哪些事件,typeAllMask 表示全部的事件都能模擬。 accessibilityFeedbackType: 指定無障礙服務的反饋方式。 canRetrieveWindowContent: 指定是否容許咱們的程序讀取窗口中的節點和內容,固然是 true。 description: 當用戶手動配置服務時,顯示給用戶看的說明信息。 packageNames: 指定要監聽哪一個應用程序下的窗口活動,這裏寫 com.android.packageinstaller 表示監聽 Android 系統的安裝界面。 配置裏面描述的內容

<resources>  
    <string name="app_name">InstallTest</string>  
    <string name="accessibility_service_description">智能安裝服務,無需用戶的任何操做就能夠自動安裝程序。</string>  
</resources>  
複製代碼
  1. 建立 AccessibilityService 服務 建立一個類繼承自 AccessibilityService ,而後重寫 onAccessibilityEvent 方法。
public class MyAccessibilityService extends AccessibilityService {
    private static final String TAG = "[TAG]";
    private Map<Integer, Boolean> handleMap = new HashMap<>();

    @Override
    public void onAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event) {
        AccessibilityNodeInfo nodeInfo = event.getSource();
        if (nodeInfo != null) {
            int eventType = event.getEventType();
            if (eventType == AccessibilityEvent.TYPE_WINDOW_CONTENT_CHANGED || eventType == AccessibilityEvent.TYPE_WINDOW_STATE_CHANGED) {
                if (handleMap.get(event.getWindowId()) == null) {
                    boolean handled = iterateNodesAndHandle(nodeInfo);
                    if (handled) {
                        handleMap.put(event.getWindowId(), true);
                    }
                }
            }
        }
    }

    @Override
    public void onInterrupt() {
    }
    // 遍歷節點,模擬點擊安裝按鈕
    private boolean iterateNodesAndHandle(AccessibilityNodeInfo nodeInfo) {
        if (nodeInfo != null) {
            int childCount = nodeInfo.getChildCount();
            if ("android.widget.Button".equals(nodeInfo.getClassName())) {
                String nodeCotent = nodeInfo.getText().toString();
                Log.d(TAG, "content is: " + nodeCotent);
                if ("安裝".equals(nodeCotent) || "完成".equals(nodeCotent) || "肯定".equals(nodeCotent)) {
                    nodeInfo.performAction(AccessibilityNodeInfo.ACTION_CLICK);
                    return true;
                }
            }
            // 遇到 ScrollView 的時候模擬滑動一下
            else if ("android.widget.ScrollView".equals(nodeInfo.getClassName())) {
                nodeInfo.performAction(AccessibilityNodeInfo.ACTION_SCROLL_FORWARD);
            }
            for (int i = 0; i < childCount; i++) {
                AccessibilityNodeInfo childNodeInfo = nodeInfo.getChild(i);
                if (iterateNodesAndHandle(childNodeInfo)) {
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }
}
複製代碼

當進入安裝界面就會回調 onAccessibilityEvent() 這個方法,咱們只處理 TYPE_WINDOW_CONTENT_CHANGED 和 TYPE_WINDOW_STATE_CHANGED 兩個事件。爲了防止重複處理事件,用 map 來過濾事件,而後遞歸遍歷節點,找到「安裝」、「完成」、「缺點」的按鈕就模擬點擊。因爲安裝界面須要用戶看完權限纔出現按鈕,因此遇到 ScrollView 的時候就模擬滾動,直到出現安裝按鈕。

  1. 在 AndroidManifest 中配置服務
<service
            android:name=".MyAccessibilityService"
            android:label="智能安裝應用"
            android:permission="android.permission.BIND_ACCESSIBILITY_SERVICE"
            >
            <intent-filter>
                <action android:name="android.accessibilityservice.AccessibilityService"/>
            </intent-filter>
            <meta-data
                android:name="android.accessibilityservice"
                android:resource="@xml/accessibility_service_config"
                />
        </service>
複製代碼

android:label:這個就是用戶看到的無障礙服務的名稱。 android:permission: 須要用到 BIND_ACCESSIBILITY_SERVICE 這個權限。 action: android.accessibilityservice.AccessibilityService 有了這個 action,用戶才能在設置裏面看到咱們的服務,不然用戶沒法開啓咱們的 AccessibilityService,也就不能進到 MyAccessibilityService 裏面了。

  1. 調用智能安裝代碼
private void smartInstall() {
        Uri uri = Uri.fromFile(new File("/sdcard/test.apk"));
        Intent localIntent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);
        localIntent.setDataAndType(uri, "application/vnd.android.package-archive");
        startActivity(localIntent);
    }
複製代碼
  1. 手動配置智能安裝服務 跳轉輔助功能的配置界面,引導用戶開啓智能安裝服務。
Intent intent = new Intent(Settings.ACTION_ACCESSIBILITY_SETTINGS);
startActivity(intent);
複製代碼

總結

智能安裝是一種妥協的方案,在沒有 Root 和安裝權限的狀況下,確實解放了用戶的拇指。看看市面上的應用,大部分都採用了這種方法。應用市場使用智能安裝能夠理解,視頻瀏覽器工具一類不相干的應用也要開啓?我真是呵呵了。

帶有智能安裝的應用

最後

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